智利大地震造成地軸移動(dòng)改變地球質(zhì)量平衡

????自2009年1月起，地球形狀軸的正常擺動(dòng)情況。這是由國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織所提供的數(shù)據(jù)。

????北京時(shí)間3月15日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，毫無(wú)疑問(wèn)，2月27日發(fā)生于智利的8.8級(jí)地震是有史記錄以來(lái)最強(qiáng)烈的地震之一。此次地震所造成的巨大破壞也是眾所周知的。不過(guò)，美國(guó)宇航局科學(xué)家近日研究發(fā)現(xiàn)，智利大地震不僅僅造成了地表的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還可能移動(dòng)了地球形狀軸，改變了整個(gè)地球質(zhì)量的平衡。

????位于加利福尼亞州帕薩迪納的美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的地球物理學(xué)家理查德-格羅斯介紹說(shuō)，“根據(jù)我們的計(jì)算，這次地震造成了地球形狀軸位移了大約3英寸(約合7.6厘米)。”如果地球傾斜超過(guò)3英寸，你或許可以感覺(jué)到。但是，格羅斯表示，“形狀軸定義的并非是地球的傾斜程度，而是它的平衡程度。”

????眾所周知，地球并不是一個(gè)完美的球體，大陸和海洋在地球上的分布也并不均勻。在北半球，陸地要多一些，而在南半球，海洋要多一些。這種不對(duì)稱(chēng)性所帶來(lái)的結(jié)果是，地球會(huì)在自轉(zhuǎn)過(guò)程中緩慢地?fù)u擺。形狀軸就是地球質(zhì)量平衡的軸，自轉(zhuǎn)軸圍繞著形狀軸搖擺。格羅斯表示，“智利大地震移動(dòng)了足夠的物質(zhì)，足以改變整個(gè)地球質(zhì)量的平衡?！?/p>

????事實(shí)上，地球形狀軸的改變并不是新鮮事物?！氨訒r(shí)代反彈”也會(huì)造成地球形狀軸每年移動(dòng)10厘米的距離。在大約1.1萬(wàn)年前最后一個(gè)大冰河時(shí)期之后，許多厚厚的大冰原開(kāi)始消失。這就減輕了地殼之上的壓力，使得地球得以放松并“反彈”回到一個(gè)更圓的球形。這個(gè)“反彈”過(guò)程仍在繼續(xù)，因此地球形狀軸也會(huì)發(fā)生自然的移動(dòng)。

????在地球形狀軸發(fā)生自然移動(dòng)的同時(shí)，2010年2月27日的大地震也造成了地球形狀軸一定的位移。不過(guò)，科學(xué)家也承認(rèn)，到目前為止，這種理論僅僅局限于模擬計(jì)算和推測(cè)。格羅斯表示，“我們目前還沒(méi)有具體地去測(cè)量這種位移，但我們計(jì)劃進(jìn)行嘗試?！?/p>

????對(duì)地球形狀軸的測(cè)量，關(guān)鍵之一就是利用全球定位系統(tǒng)(GPS)。格羅斯認(rèn)為，“利用GPS全球接收網(wǎng)絡(luò)，我們可以以更高的精度監(jiān)測(cè)地球的自轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)和地球形狀軸方向變化會(huì)影響我們從衛(wèi)星上接收到的信號(hào)，因?yàn)樾l(wèi)星是圍繞地球軌道運(yùn)轉(zhuǎn)的?！笔聦?shí)上，GPS已經(jīng)被應(yīng)用于監(jiān)測(cè)地球自轉(zhuǎn)的常規(guī)變化。GPS發(fā)現(xiàn)，地球表面的潮汐、風(fēng)力、洋流以及地球內(nèi)部熔巖的循環(huán)模式都會(huì)調(diào)節(jié)地球的自轉(zhuǎn)。比如，一月份的一日時(shí)長(zhǎng)比六月份的一日時(shí)長(zhǎng)會(huì)多出1毫秒。

????格羅斯相信，他能夠發(fā)現(xiàn)地震對(duì)GPS信號(hào)的影響。他表示，“我將利用GPS對(duì)地球的自轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量，減去潮汐、風(fēng)力、洋流所產(chǎn)生的效果，那么地震所帶來(lái)的影響就很容易發(fā)現(xiàn)?！?/p>

????近期的一些報(bào)道主要聚焦于地球一日時(shí)長(zhǎng)的變化。報(bào)道指出，此次智利大地震將地球日縮短了1.26微秒。這是事實(shí)，但這種理論也忽略了風(fēng)和潮汐的影響。它們也會(huì)縮短地球的一日時(shí)長(zhǎng)。不過(guò)，它們的影響比地震小得多，縮短的時(shí)長(zhǎng)也僅僅是地震所縮短的時(shí)長(zhǎng)的千分之一。格羅斯認(rèn)為，真正的新聞應(yīng)該是地球形狀軸的變化。

????此前，很少有人測(cè)量地震引起的地球形狀軸的變化。早在2004年，格羅斯曾經(jīng)試圖監(jiān)測(cè)印尼蘇門(mén)答臘9.1級(jí)地震所引起的地球形狀軸的變化，但他最終未能發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)信號(hào)。不過(guò)，格羅斯認(rèn)為，蘇門(mén)答臘地震造成地球形狀軸的改變幅度并不大，因?yàn)樘K門(mén)答臘位于地球赤道附近。智利大地震雖然相對(duì)較弱，但可以產(chǎn)生更大的位移。

????格羅斯表示，“智利斷層的方向有可能產(chǎn)生更強(qiáng)的信號(hào)?！彼Ｍ谖磥?lái)數(shù)月內(nèi)能夠得到明確的答案。